Claims (23)
1. Способ работы ускорителя, содержащий следующие шаги:1. The method of operation of the accelerator, containing the following steps:
генерируют первые мощные радиочастотные импульсы (110, 301, 110а), имеющие первый уровень энергии и первое значение частоты,generating first powerful radio frequency pulses (110, 301, 110a) having a first energy level and a first frequency value,
генерируют вторые мощные радиочастотные импульсы (110, 301, 110а), имеющие второй уровень энергии и второе значение частоты, отличающееся от первого уровня энергии и первого значения частоты,generating second powerful radio frequency pulses (110, 301, 110a) having a second energy level and a second frequency value different from the first energy level and the first frequency value,
передают первые и вторые мощные радиочастотные импульсы в объемные резонаторы единственного ускорителя (102, 302) в заданной последовательности,transmit the first and second powerful radio frequency pulses to the volume resonators of a single accelerator (102, 302) in a given sequence,
подают первые заряженные частицы (104, 304) в объемные резонаторы ускорителя в период подачи первых мощных радиочастотных импульсов в ускоритель,feed the first charged particles (104, 304) into the cavity resonators of the accelerator during the period when the first powerful radio frequency pulses are supplied to the accelerator,
ускоряют (102, 302) первые заряженные частицы до первой энергии на первой резонансной частоте в процессе подачи первых мощных радиочастотных импульсов,accelerate (102, 302) the first charged particles to the first energy at the first resonant frequency in the process of supplying the first powerful radio frequency pulses,
приводят (136, 324) первую частоту первых мощных радиочастотных импульсов в соответствие с первой резонансной частотой ускорителя во время подачи первых мощных радиочастотных импульсов,bring (136, 324) the first frequency of the first powerful radio frequency pulses in accordance with the first resonant frequency of the accelerator during the filing of the first powerful radio frequency pulses,
подают вторые заряженные частицы (104, 304) в объемные резонаторы ускорителя в период подачи вторых мощных радиочастотных импульсов в ускоритель,supplying the second charged particles (104, 304) to the cavity resonators of the accelerator during the period of supply of the second powerful radio frequency pulses to the accelerator,
ускоряют (102, 302) вторые заряженные частицы до второй энергии, отличной от первой энергии, в процессе подачи вторых мощных радиочастотных импульсов, иaccelerate (102, 302) the second charged particles to a second energy different from the first energy in the process of supplying the second powerful radio frequency pulses, and
приводят (117, 136, 138) вторую частоту вторых мощных радиочастотных импульсов в соответствие с второй резонансной частотой ускорителя, отличной от первой резонансной частоты во время подачи вторых мощных радиочастотных импульсов.bring (117, 136, 138) the second frequency of the second powerful radio frequency pulses in accordance with the second resonant frequency of the accelerator, different from the first resonant frequency during the supply of the second powerful radio frequency pulses.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно2. The method according to claim 1, characterized in that it further
генерируют первые и вторые мощные радиочастотные импульсы путемgenerate the first and second powerful radio frequency pulses by
последовательной подачи первой электрической мощности и второй электрической мощности (117,122,202,320) в генератор (110,301,110а) мощных радиочастотных импульсов, причем вторая электрическая мощность отличается от первой электрической мощности,sequentially supplying the first electric power and the second electric power (117,122,202,320) to the generator (110,301,110a) of powerful radio frequency pulses, the second electric power being different from the first electric power,
последовательно генерируют посредством генератора первые мощные радиочастотные импульсы и вторые мощные радиочастотные импульсы на основе, по меньшей мере, частично первой и второй электрической мощности.the first powerful radio frequency pulses and the second powerful radio frequency pulses are sequentially generated by means of a generator based at least in part on the first and second electric power.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что генератор мощных радиочастотных импульсов содержит электрически настраиваемый магнетрон (110), при этом в способе3. The method according to claim 2, characterized in that the generator of powerful radio frequency pulses contains an electrically adjustable magnetron (110), while in the method
приводят первую частоту магнетрона к первой резонансной частоте ускорителя путем автоматической подстройки (136) частоты только первой частоты,lead the first frequency of the magnetron to the first resonant frequency of the accelerator by automatically tuning (136) the frequency of only the first frequency,
приводят вторую частоту вторых мощных радиочастотных импульсов к второй резонансной частоте ускорителя, по меньшей мере частично,bring the second frequency of the second powerful radio frequency pulses to the second resonant frequency of the accelerator, at least partially,
управляют (117,122) магнетроном при напряжении, которое вызывает частотные сдвиги в приведенных сдвигах частоты магнетрона во второй резонансной частоте ускорителя в процессе генерирования вторых мощных радиочастотных импульсов.control (117,122) the magnetron at a voltage that causes frequency shifts in the reduced frequency shifts of the magnetron in the second resonant frequency of the accelerator in the process of generating second powerful radio frequency pulses.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что4. The method according to claim 3, characterized in that
дополнительно приводят вторую частоту вторых мощных радиочастотных импульсов к второй резонансной частоте посредством фазового зонда (116).additionally bring the second frequency of the second powerful radio frequency pulses to the second resonant frequency by means of a phase probe (116).
5. Способ по п.2, в котором генератор мощных радиочастотных импульсов содержит клистрон (301) или электрически настраиваемый магнетрон (110а), при этом способ содержит5. The method according to claim 2, in which the generator of powerful radio frequency pulses contains a klystron (301) or an electrically adjustable magnetron (110a), the method comprising
приводят первую частоту первых мощных радиочастотных импульсов в соответствие с первой резонансной частотой ускорителя посредством первого автоматического частотного контроллера (324, 136), иbring the first frequency of the first powerful radio frequency pulses in accordance with the first resonant frequency of the accelerator through the first automatic frequency controller (324, 136), and
приводят втору частоту вторых мощных радиочастотных импульсов в соответствие с второй резонансной частотой ускорителя посредством второго автоматического частотного контроллера (326, 138), отличного от первого автоматического частотного контроллера.bring the second frequency of the second powerful radio frequency pulses to the second in accordance with the second resonant frequency of the accelerator by means of a second automatic frequency controller (326, 138), different from the first automatic frequency controller.
6. Способ по п.5, в котором генератор мощных радиочастотных импульсов содержит клистрон, управляемый мощным источником (316) радиочастоты, при этом способ содержит6. The method according to claim 5, in which the generator of powerful radio frequency pulses contains a klystron controlled by a powerful source (316) of radio frequency, the method comprising
приводят первую частоту первых мощных радиочастотных импульсов в соответствие с первой резонансной частотой ускорителя посредством приведения первой выходной частоты мощного источника радиочастоты к первой резонансной частоте посредством первого автоматического частотного контроллера в процессе подачи первых мощных радиочастотных импульсов в ускоритель, иbringing the first frequency of the first powerful radio frequency pulses into correspondence with the first resonant frequency of the accelerator by bringing the first output frequency of the powerful radio frequency source to the first resonant frequency using the first automatic frequency controller in the process of supplying the first powerful radio frequency pulses to the accelerator, and
приводят вторую частоту вторых мощных радиочастотных импульсов в соответствие с второй резонансной частотой ускорителя посредством приведения второй выходной частоты мощного источника радиочастоты к второй резонансной частоте ускорителя посредством второго автоматического частотного контроллера в процессе подачи вторых мощных радиочастотных импульсов в ускоритель.bring the second frequency of the second powerful radio frequency pulses into correspondence with the second resonant frequency of the accelerator by bringing the second output frequency of the powerful radio frequency source to the second resonant frequency of the accelerator by means of the second automatic frequency controller in the process of supplying the second powerful radio frequency pulses to the accelerator.
7. Способ по п.1, в котором дополнительно7. The method according to claim 1, in which additionally
подают первые заряженные частицы в объемные резонаторы ускорителя с первым значением тока пучка во время подачи первых мощных радиочастотных импульсов в ускоритель посредством источника (104, 304) заряженных частиц, иsupplying the first charged particles to the cavity resonators of the accelerator with the first value of the beam current during the supply of the first powerful radio frequency pulses to the accelerator through a source of charged particles (104, 304), and
подают вторые заряженные частицы в объемные резонаторы ускорителя с вторым значением тока пучка, отличным от первого тока пучка, во время подачи вторых мощных радиочастотных импульсов в ускоритель посредством источника (104, 304) заряженных частиц.the second charged particles are fed into the cavity resonators of the accelerator with a second beam current value different from the first beam current during the supply of the second powerful radio frequency pulses to the accelerator by means of a source of charged particles (104, 304).
8. Способ по п.7, в котором для подачи первых заряженных частиц и вторых заряженных частиц8. The method according to claim 7, in which for supplying the first charged particles and second charged particles
последовательно возбуждают (117, 122, 202, 322, 134) источник заряженных частиц на первой электрической мощности и второй электрической мощности, отличной от первой электрической мощности.sequentially excite (117, 122, 202, 322, 134) a source of charged particles at a first electric power and a second electric power different from the first electric power.
9. Способ по п.1, в котором9. The method according to claim 1, in which
подают первые и вторые мощные радиочастотные импульсы в объемные резонаторы единственного ускорителя в альтернативной последовательности, содержащей первое заданное количество первых мощных радиочастотных импульсов, за которыми следует второе заданное количество вторых мощных радиочастотных импульсов (126, 128, 130, 318, 316, 320).first and second powerful radio frequency pulses are fed into the cavity resonators of a single accelerator in an alternative sequence containing a first predetermined number of first powerful radio frequency pulses, followed by a second predetermined number of second powerful radio frequency pulses (126, 128, 130, 318, 316, 320).
10. Способ по п.9, в котором первое и второе заданное количество равно одному.10. The method according to claim 9, in which the first and second predetermined amount is equal to one.
11. Способ по п.3, в котором11. The method according to claim 3, in which
снабжают генератор мощных радиочастотных импульсов первым источником электрической энергии, первой электрической энергией и второй электрической энергией, отличающейся от второй электрической энергии, для генерирования первых мощных радиочастотных импульсов и вторых мощных радиочастотных импульсов, соответственно, иsupplying a powerful RF pulse generator with a first source of electrical energy, a first electrical energy and a second electrical energy different from the second electrical energy, for generating first powerful radio frequency pulses and second powerful radio frequency pulses, respectively, and
снабжают источник заряженных частиц вторым источником электрической мощности, третьей электрической мощностью и четвертой электрической мощностью, отличной от третьей электрической мощности, для обеспечения первых заряженных частиц и вторых заряженных частиц, соответственно.supplying the source of charged particles with a second source of electric power, a third electric power and a fourth electric power different from the third electric power, to provide the first charged particles and second charged particles, respectively.
12. Способ по п.11 в котором первый и второй источники электрической энергии являются одинаковыми.12. The method according to claim 11 in which the first and second sources of electrical energy are the same.
13. Источник (100, 200, 300) излучения с множеством уровней энергии, содержащий13. A source (100, 200, 300) of radiation with many energy levels, containing
ускоритель (102, 302), содержащий резонансные полости для ускорения заряженных частиц,an accelerator (102, 302) containing resonant cavities for accelerating charged particles,
источник (104, 304) заряженных частиц, связанный с ускорителем для обеспечения заряженных частиц к резонансным полостям ускорителя,a source (104, 304) of charged particles associated with the accelerator to provide charged particles to the resonant cavities of the accelerator,
мишень (106, 306), расположенную после ускорителя, при этом соударение ускоренных заряженных частиц с мишенью вызывает генерирование излучения,a target (106, 306) located after the accelerator, while the collision of accelerated charged particles with the target causes the generation of radiation,
генератор (110, 301, 110а) мощных радиочастотных импульсов, связанный с ускорителем для избирательной подачи первых и вторых мощных радиочастотных импульсов в резонансные камеры ускорителя, при этом значения частоты и уровни мощности вторых мощных радиочастотных импульсов отличаются от значений частоты и уровня первых мощных радиочастотных импульсов,a generator (110, 301, 110a) of powerful radio frequency pulses associated with the accelerator for selectively supplying the first and second powerful radio frequency pulses to the resonant chambers of the accelerator, while the frequency values and power levels of the second powerful radio frequency pulses differ from the frequency and level of the first powerful radio frequency pulses ,
при этом ускоритель ускоряет первые электроны, подаваемые источником заряженных частиц, до первой энергии при первой резонансной частоте, когда первые мощные радиочастотные импульсы подаются в ускоритель, и ускоритель ускоряет вторые электроны, подаваемые источником заряженных частиц, до второй энергии при второй резонансной частоте, отличающейся от первой резонансной частоты, когда вторые мощные радиочастотные импульсы подаются в ускоритель,the accelerator accelerates the first electrons supplied by the source of charged particles to the first energy at the first resonant frequency, when the first powerful radio frequency pulses are supplied to the accelerator, and the accelerator accelerates the second electrons supplied by the source of charged particles to the second energy at a second resonant frequency different from the first resonant frequency, when the second powerful radio frequency pulses are supplied to the accelerator,
первое средство (136, 324) для приведения первой частоты генератора мощности к первой резонансной частоте ускорителя, когда первые мощные радиочастотные импульсы подаются в ускоритель, иfirst means (136, 324) for bringing the first frequency of the power generator to the first resonant frequency of the accelerator when the first powerful radio frequency pulses are supplied to the accelerator, and
второе средство (117, 326, 138), отличное от первого средства, для приведения второй частоты генератора мощности к второй резонансной частоте ускорителя, когда вторые мощные радиочастотные импульсы подаются в ускоритель,second means (117, 326, 138), different from the first means, for bringing the second frequency of the power generator to the second resonant frequency of the accelerator, when the second powerful radio frequency pulses are supplied to the accelerator,
при этом соударение первых заряженных частиц с мишенью приводит к генерированию излучения с первым уровнем энергии, а соударение вторых заряженных частиц с мишенью приводит к генерированию излучения со вторым уровнем энергии, отличающимся от первого уровня энергии.in this case, the collision of the first charged particles with the target leads to the generation of radiation with a first energy level, and the collision of the second charged particles with the target leads to the generation of radiation with a second energy level different from the first energy level.
14. Источник излучения с множеством уровней энергии по п. 13, дополнительно содержащий14. A radiation source with multiple energy levels according to claim 13, further comprising
модулятор (117, 122, 202, 320) для питания генератора мощности первой электрической энергией для генерирования первых мощных радиочастотных импульсов и для питания генератора мощности второй электрической энергией, отличной от первой электрической энергии, для генерирования вторых мощных радиочастотных импульсов.a modulator (117, 122, 202, 320) for supplying the power generator with first electric energy for generating the first powerful radio frequency pulses and for supplying the power generator with a second electric energy different from the first electric energy for generating second powerful radio frequency pulses.
15. Источник излучения с множеством уровней энергии по п.14, в котором15. The radiation source with many levels of energy according to 14, in which
модулятор сконфигурирован с возможностью избирательной подачи по меньшей мере первого и второго отличающихся друг от друга напряжений к источнику заряженных частиц, для подачи, по меньшей мере, отличающихся друг от друга токов частиц к ускорителю,the modulator is configured to selectively supply at least the first and second different voltage from each other to the source of charged particles, for supplying at least different currents of particles to the accelerator,
первое напряжение подается к источнику заряженных частиц во время подачи первых мощных импульсов к ускорителю, для подачи первых заряженных частиц в резонансные камеры, иthe first voltage is supplied to the source of charged particles during the supply of the first powerful pulses to the accelerator, to supply the first charged particles to the resonance chambers, and
второе напряжение подается к источнику заряженных частиц во время подачи вторых мощных импульсов к ускорителю, для подачи вторых заряженных частиц в резонансные камеры.the second voltage is supplied to the source of charged particles during the supply of the second powerful pulses to the accelerator, to supply the second charged particles to the resonance chambers.
16. Источник излучения с множеством уровней энергии по п.14, в котором16. The radiation source with many energy levels according to 14, in which
генератор мощных радиочастотных импульсов содержит механически настраиваемый магнетрон (110),a generator of powerful radio frequency pulses contains a mechanically tunable magnetron (110),
первое средство для приведения содержит автоматический частотный контроллер (136), иthe first means for bringing contains an automatic frequency controller (136), and
второе средство для приведения содержит модулятор (117), сконфигурированный для возбуждения механически регулируемого магнетрона при электрической мощности, которая вызывает частотные сдвиги в магнетроне для соответствия, по меньшей мере, частично частотным сдвигам во второй резонансной частоте ускорителя.the second driving means comprises a modulator (117) configured to drive a mechanically adjustable magnetron with electric power, which causes frequency shifts in the magnetron to correspond, at least in part, to the frequency shifts in the second resonant frequency of the accelerator.
17. Источник излучения с множеством уровней энергии по п.16, дополнительно содержащий17. A radiation source with multiple energy levels according to clause 16, further comprising
фазовый зонд (116) между магнетроном и ускорителем, чтобы подать отраженную мощность от ускорителя к магнетрону для дальнейшего приведения частоты магнетрона к резонансной частоте ускорителя.a phase probe (116) between the magnetron and the accelerator to supply reflected power from the accelerator to the magnetron to further bring the magnetron frequency to the resonant frequency of the accelerator.
18. Источник излучения с множеством уровней энергии по п.13, в котором18. The radiation source with many energy levels according to item 13, in which
генератор мощных радиочастотных импульсов содержит клистрон (301) или электронно-настраиваемый магнетрон (110а),the generator of powerful radio frequency pulses contains a klystron (301) or an electronically adjustable magnetron (110a),
первое средство содержит первый автоматический контроллер частоты (324, 136), иthe first means comprises a first automatic frequency controller (324, 136), and
второе средство содержит второй автоматический контроллер частоты (326, 138), отличный от первого автоматического контроллера частоты.the second means comprises a second automatic frequency controller (326, 138), different from the first automatic frequency controller.
19. Источник излучения с множеством уровней энергии по п.18, в котором генератор мощных радиочастотных импульсов содержит клистрон, при этом источник дополнительно содержит19. A radiation source with a plurality of energy levels according to claim 18, wherein the powerful RF pulse generator comprises a klystron, the source further comprising
источник радиочастотной энергии для подачи третьего мощного радиочастотного импульса (316) к клистрону, чтобы вызвать генерирование первого мощного радиочастотного импульса на клистроне, и для подачи четвертого мощного радиочастотного импульса, отличного от третьего мощного радиочастотного импульса, на клистрон, чтобы вызвать генерирование второго мощного радиочастотного импульса на клистроне,a radio frequency energy source for supplying a third powerful radio frequency pulse (316) to a klystron to cause the generation of a first powerful radio frequency pulse on a klystron, and for delivering a fourth powerful radio frequency pulse other than a third powerful radio frequency pulse to a klystron to cause the generation of a second powerful radio frequency pulse on the klystron,
при этомwherein
первое средство содержит первый автоматический контроллер (324) частоты, выборочно подключенный к радиочастотного источнику энергии во время генерирования первого мощного радиочастотного импульса,the first means comprises a first automatic frequency controller (324), selectively connected to a radio frequency energy source during generation of the first powerful radio frequency pulse,
второе средство содержит второй автоматический контроллер (326) частоты, отличный от первого автоматического контроллера частоты, причем второй автоматический контроллер частоты выборочно подключен к радиочастотного драйверу во время генерирования второго мощного радиочастотного импульса.the second means comprises a second automatic frequency controller (326) different from the first automatic frequency controller, the second automatic frequency controller being selectively connected to the radio frequency driver during the generation of the second powerful radio frequency pulse.
20. Источник излучения с множеством уровней энергии по п.18, дополнительно содержащий20. A radiation source with multiple energy levels according to claim 18, further comprising
переключатель (328) для выборочного переключения между первым автоматическим контроллером частоты и вторым автоматическим контроллером частоты.a switch (328) for selectively switching between the first automatic frequency controller and the second automatic frequency controller.
21. Источник излучения с множеством уровней энергии по п.14, в котором21. The radiation source with many energy levels according to 14, in which
модулятор сконфигурирован для избирательной подачи, по меньшей мере, первого и второго различных напряжений к источнику заряженных частиц,the modulator is configured to selectively supply at least the first and second different voltages to the source of charged particles,
первое напряжение подается к источнику заряженных частиц во время подачи первых мощных радиочастотных импульсов на ускоритель, чтобы получить первый пучок заряженных частиц на ускоритель, иthe first voltage is supplied to the source of charged particles during the supply of the first powerful radio frequency pulses to the accelerator to obtain the first beam of charged particles to the accelerator, and
второе напряжение подается к источнику заряженных частиц во время подачи вторых мощных радиочастотных импульсов на ускоритель, чтобы получит второй пучок заряженных частиц, отличный от первого пучка заряженных частиц, на ускоритель.the second voltage is supplied to the source of charged particles during the supply of the second powerful radio frequency pulses to the accelerator in order to receive a second beam of charged particles, different from the first beam of charged particles, to the accelerator.
22. Источник излучения с множеством уровней энергии по п.14, дополнительно содержащий22. A radiation source with multiple energy levels according to 14, further comprising
электрический источник (123, 322) питания, отдельный от модулятора, подключенный к источнику заряженных частиц,an electric source (123, 322) of power, separate from the modulator, connected to a source of charged particles,
указанный источник питания сконфигурирован для выборочной подачи по меньшей мере первого и второго различных напряжений на источник заряженных частиц,the specified power source is configured to selectively supply at least the first and second different voltages to the source of charged particles,
при этомwherein
первое напряжение подается на источник заряженных частиц при подаче первых мощных радиочастотных импульсов на ускоритель, для обеспечения первого пучка заряженных частиц, иthe first voltage is supplied to the source of charged particles by applying the first powerful radio frequency pulses to the accelerator, to provide the first beam of charged particles, and
второе напряжение подается на источник заряженных частиц при подаче вторых мощных радиочастотных импульсов на ускоритель, для обеспечения второго пучка заряженных частиц, отличных от первого пучка заряженных частиц.the second voltage is supplied to the source of charged particles by applying the second powerful radio frequency pulses to the accelerator, to provide a second beam of charged particles other than the first beam of charged particles.
23. Источник излучения с множеством уровней энергии по п.13, в котором23. The radiation source with many energy levels according to item 13, in which
источник заряженных частиц содержит электронную пушку, подключенную к ускорителю, для подачи электронов на ускоритель.
the source of charged particles contains an electron gun connected to the accelerator for supplying electrons to the accelerator.